計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在尼爾基發(fā)電廠的應(yīng)用

吳興波，宋飛飛，王飛宇

（嫩江江尼爾基水利水電有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾161005）

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)述

H9000系統(tǒng)是一個(gè)完整的、高可靠性水電站實(shí)時(shí)閉環(huán)過(guò)程控制系統(tǒng)，可滿足各種水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，軟件模塊化結(jié)構(gòu)，配置及擴(kuò)充方便。

2 監(jiān)控系統(tǒng)通訊方式

1）系統(tǒng)內(nèi)部通訊。監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部由以太網(wǎng)連接的各設(shè)備之間的通訊，采用TCP/IP規(guī)約?，F(xiàn)地控制單元上行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)至主控級(jí)，主控級(jí)下行數(shù)據(jù)，如控制命令等，由有控制權(quán)的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)出，經(jīng)校驗(yàn)正確后，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式送至相應(yīng)LCU節(jié)點(diǎn)。

該系統(tǒng)采用雙網(wǎng)配置，當(dāng)某條網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，由另一條網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)全部通訊。

2）尼爾基電站系統(tǒng)與齊齊哈爾集控中心系統(tǒng)的通訊。尼爾基電站位于內(nèi)蒙古，集控中心位于齊齊哈爾，兩地相距約150 km。雙方監(jiān)控系統(tǒng)各配置2臺(tái)交換機(jī)通過(guò)主、備通道直連。主通道為光纖通道，廠站級(jí)主交換機(jī)通過(guò)主通道光纖與集控中心主交換機(jī)連接。備用通道采用SDH155微波方式，提供給監(jiān)控系統(tǒng)的物理接口為100 M的RJ45接口，廠站級(jí)備用交換機(jī)通過(guò)備用通道微波與集控中心備用交換機(jī)連接。

3）齊齊哈爾集控中心與東北網(wǎng)調(diào)的通訊。集中心監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信工作站實(shí)現(xiàn)與東北網(wǎng)調(diào)的數(shù)據(jù)通訊。通訊方式采取以太網(wǎng)通訊和串行通訊相結(jié)合的方式，進(jìn)行遙測(cè)、遙信實(shí)時(shí)信息的交換功能，接受網(wǎng)調(diào)下達(dá)的有功給定。

串行通訊。通過(guò)MODEM與微波、光纖通訊網(wǎng)相連，通訊方式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，規(guī)約為μ4F。

以太網(wǎng)通訊。通過(guò)路由器與光纖通訊網(wǎng)相連，通訊速率100 MBPS，通訊規(guī)約為IEC870-5-104。

4）監(jiān)控系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的通訊。廠站監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信工作站串口與模擬屏、五防（DGT規(guī)約）、保護(hù)（801規(guī)約）、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

5）工控機(jī)與PLC及外部設(shè)備的通訊。機(jī)組LCU通過(guò)一體化工控機(jī)與外部設(shè)備通訊，工控機(jī)采用RS485通信方式接收調(diào)速器、勵(lì)磁、多功能表、溫度巡檢數(shù)據(jù)，并通過(guò)MB+方式將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)至機(jī)組主PLC。

3 系統(tǒng)局部改造

3.1 改造方案

1）用兩個(gè)MOXA交換機(jī)替換單口光電轉(zhuǎn)換器，該交換機(jī)具有一個(gè)光口，5-7個(gè)電口，可以將多個(gè)電口以太網(wǎng)設(shè)備接入。

2）現(xiàn)地交換機(jī)用MOXA7410通訊控制器代替工控機(jī)。該產(chǎn)品低功耗、無(wú)風(fēng)扇、完全工業(yè)化產(chǎn)品，具有8個(gè)RS232/485/422三合一通訊接口，支持自由編程，可以支持任意通訊協(xié)議，非常安全可靠。用這種方式連接，最大的好處是可以在中控室對(duì)觸摸屏進(jìn)行維護(hù)，只要網(wǎng)絡(luò)連接，可以在齊齊哈爾對(duì)觸摸屏進(jìn)行下載程序等維護(hù)，非常方便。

3）增加一個(gè)現(xiàn)地觸摸屏。通過(guò)以太網(wǎng)口接入現(xiàn)地交換機(jī)。該產(chǎn)品也是低功耗、無(wú)風(fēng)扇、完全工業(yè)化產(chǎn)品。由于只具有一個(gè)以太網(wǎng)口，這種方式當(dāng)網(wǎng)絡(luò)切換時(shí)，需要在現(xiàn)地將觸摸屏的接口，從其中一個(gè)現(xiàn)地交換機(jī)接到另一個(gè)現(xiàn)地交換機(jī)。因?yàn)橹挥械浆F(xiàn)地查數(shù)據(jù)或進(jìn)行機(jī)組試驗(yàn)，才進(jìn)行操作，平時(shí)可以關(guān)掉，不影響LCU正常運(yùn)行。

在觸摸屏上可以看到LCU的全部數(shù)據(jù)，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行操作，將安裝標(biāo)準(zhǔn)化的界面友好，與上位機(jī)界面接近觸摸屏應(yīng)用軟件。用這種方式連接，最大的好處是可以在中控室對(duì)觸摸屏進(jìn)行維護(hù)，只要網(wǎng)絡(luò)連接，可以在齊齊哈爾對(duì)觸摸屏進(jìn)行下載程序等維護(hù)，非常方便。

3.2 改造內(nèi)容

廠站層（上位機(jī)）設(shè)備不更新，主要是軟件的升級(jí)改造、調(diào)試。其中包括：

1）新系統(tǒng)畫面移植與調(diào)試。

2）新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)移植與調(diào)試。

3）新系統(tǒng)與改造后LCU的調(diào)試。

4）新老系統(tǒng)的平滑過(guò)渡。

5）對(duì)于上級(jí)調(diào)度無(wú)縫過(guò)渡。

6）監(jiān)控系統(tǒng)與其它通訊的平滑移植與調(diào)試等等。

4 系統(tǒng)應(yīng)用效果

尼爾基發(fā)電廠H9000監(jiān)控系統(tǒng)投產(chǎn)運(yùn)行后表明，該系統(tǒng)處理速度快，調(diào)節(jié)控制靈活方便，各項(xiàng)功能完善可靠、運(yùn)行維護(hù)方便，實(shí)現(xiàn)了“少人值班，無(wú)人值守”，大大提高了生產(chǎn)效益系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。同時(shí)能適應(yīng)地調(diào)對(duì)電站的電力市場(chǎng)考核，使電站優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行，提高了電站的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。